BIM技術在建筑施工進度控制中的應用

李潔

（山東公用建設集團有限公司，山東 濟寧 273110）

1 引言

建筑施工進度關系到整個建筑項目的經濟收益，做好進度計劃編制，獲取準確的施工進度信息是建筑項目管理的最基本內容。但建筑項目施工具有強烈的復雜性、不確定性與變化性，要做到合理的進度預測和管控難度較大。

隨著信息技術的發展，各行各業都進入了精細化管理的時代。在建筑工程項目中融入精細化管理理念，借助信息技術，科學、合理地制訂施工進度計劃、優化施工計劃、縮短施工工期、提高施工質量，成為建筑施工行業高質量發展的目標。尤其是BIM 技術在建筑領域的發展，除了帶給人們可視化的設計方案之外，項目全過程的進度把控也得以順利實現[1]。

2 BIM技術在建筑施工進度控制中的價值

隨著在建筑行業的逐漸深入，BIM 技術已經從設計工具發展到建造思維和理念。具體在項目管理中，通過對建筑項目全生命周期信息的收集和管理，建立項目精細化管理的方法論。依靠BIM 技術參數化設計、可模擬、集成化等優勢，在建筑項目中呈現出跨專業、跨階段的協同作業，幾何與非幾何信息的關聯，靜態與動態過程信息的實時交互，微觀與宏觀空間信息的整合等，使項目管理者可以做到對項目全過程、全方位信息的及時獲取和掌握。

建筑項目管理可以依據BIM 信息模型，借助管理工具對項目進行全過程進度把控、質量監督和資源協調配置。項目管理者可以以設計的BIM 模型為基礎，建立更適于項目管控的信息數據施工BIM 模型，以應對日趨復雜的施工條件。利用可靠性理論和概率論，充分考慮施工過程及工期影響因素的不確定性，分析目標工期和預測工期的復雜關系，建立施工進度隨機預測模型。同時，探討基于BIM 管理平臺的施工進度可靠性預測集成管理方法，進一步提高建筑項目的利潤空間。

BIM 模型包含大量的項目信息數據，如管線位置、材料信息、物資調配等，貫穿建筑項目從設計到運維的全生命周期，整個數據鏈完整、細致。利用模型優勢，項目各參建方、各專業可以做到對項目的可視化描述以及參數化更改。BIM 技術在建筑施工進度控制中的應用優勢如圖1 所示[2]。

圖1 BIM技術在建筑施工進度控制中的應用優勢

3 BIM技術在建筑施工進度控制中的應用

3.1 當前工程項目施工中存在的進度控制問題

3.1.1 設計失誤

在建筑施工中，其圖紙審查包含多個專業，需要各專業共同設計和審查，由于各專業的特點以及審查不同步，造成圖紙中出現大量的偏差，給施工環節造成大量的矛盾沖突，延誤了施工進度。

3.1.2 進度計劃不合理

建筑項目需要提前編制好完整的施工計劃方案、施工目標、進度計劃等內容，但編制者往往依據工作經驗進行編制，主觀且容易出現漏洞，延誤了施工進度。

3.1.3 溝通不暢

工程項目的參與方眾多、專業眾多、環節和流程眾多，需要多方配合和協調才能完成施工工作，但由于各專業進場時間不同，施工人員的能力水平不同，導致溝通不暢，從而延誤了施工進度[3]。

3.1.4 環境影響

項目施工中，溫度、濕度、地質等環境因素對施工進度的影響也較大，此外，還有水、電等能源因素的影響，極有可能延誤施工進度。

3.2 基于BIM技術的施工進度編制流程

基于BIM 技術的施工進度控制主要利用BIM 的4D 和5D 模擬功能，科學預測施工進度，合理編制施工進度控制計劃。BIM 的4D 模擬是指利用BIM 軟件將模型與進度計劃相關聯，通過時間模擬進行進度計劃演示，即在3D 模型上關聯時間（進度計劃）進行施工動態演示。BIM 的5D 模擬是指在4D 進度模擬的條件下加上模型信息如成本、工程量、質量信息等等數據。

施工進度計劃的編制和應用只適用于施工現場的技術人員和管理層人員，但不能被參與工程的其他各方理解和接受，而BIM 的動態模擬能將施工中流水段及樓層施工以可視化的虛擬建造過程顯示，使工程的進度信息表達得更明確。BIM的5D 動態模擬除了在時間上進行模擬之外，還能為管理者提供想要的數據信息。如每月的物資、勞動力情況或財務信息等[4]。

基于BIM 技術的施工進度編制流程為：

1）建立項目三維模型

通過參數化建模，得到可供各參與方共享的3D 模型，涵蓋建筑、結構、機電等全方面信息，且項目設計、建造、運營過程中的溝通、討論、決策都在可視化的狀態下進行，實現橫向、縱向兩個維度的數字化管理。

2）計算機編制進度計劃

利用計算機編制項目進度計劃，如Project 編制甘特圖，在設定各分部分項工程時間進度的基礎上加入資源、勞動力等條件，既避免了傳統編制方法工作量大、效率低下且修改困難的不足，同時，又可以導出各分部分項工程所需的資源、勞動力曲線，從而合理組織施工。

3）施工模擬，優化調整

在三維模型基礎上加入進度和成本因素，形成5D 模型，應用Navisworks、廣聯達BIM5D 等軟件進行施工模擬，包括碰撞檢查、施工過程模擬、進度模擬等，從而對模型和進度計劃進行優化調整，減少后期項目實施過程中頻繁出錯。其次，在實際施工過程中，當實際進度滯后于計劃進度時，可以調整進度計劃中工作的持續時間或工作間的邏輯關系來達到趕工期的目的，通過模型數據的更新，再次進行施工模擬，確保后續工作順利開展。

4）協同工作，信息共享

伴隨工程進展，項目各參與方在以BIM 為基礎的平臺上實現協同工作，及時進行數據信息的傳遞和共享，一旦工程發生變更或索賠，通過GIS、紅外線掃描、監控設施、移動IT 等將現場信息收集并傳至云端數據庫，更新原有5D 模型，相關參與方都可以在第一時間獲取有效信息，從而采取應對措施，避免由于信息傳遞不及時而出現的工程延誤。以廣聯達BIM5D為例（見圖2），軟件提供了模型視圖、流水視圖、施工模擬、合約視圖、物件跟蹤等多方向協同管理的可能性，通過三端一云，即移動端、Web 端、PC 端、BIM 云，可實現技術部、商務部、質量部、安全部、生產部等多部門多崗位協同辦公。

圖2 廣聯達BIM5D

3.3 BIM技術在施工進度控制中的具體應用

BIM 技術在進度控制中的應用主要是通過創建4D 模型對施工進度實施有效控制與管理，在施工前就可以發現和確定可能出現的問題，更好地指導實際施工。在模型創建前，首先應編制施工項目總進度計劃，然后對施工項目進行分解，生成4D 模型，并將模型中的實際進度與原進度對比，據此優化原進度計劃。

3.3.1 編制進度計劃

傳統做法認為，項目進度控制應以實現施工合同約定的竣工日期為最終目標。項目進度控制總目標要根據項目管理的需要進一步分解，而單位工程施工進度計劃要在既定施工方案基礎上，根據規定的工期和各種資源供應條件，對單位工程中的各分部分項工程的施工順序、施工起止時間及銜接關系進行合理安排。利用BIM 技術模型編制進度計劃，打破了傳統編制方法的束縛，使得進度計劃的編制更加有效與合理。

3.3.2 進度控制與糾偏

工程項目涉及的內容眾多且建設周期較長，因此，容易受多種因素的影響。所以，在整個施工過程中要不斷調整進度計劃，這就需要工作人員對進度計劃進行全過程跟蹤，不斷分析進度計劃的動態實時數據，并將這些數據與進度計劃進行對比分析，及時找到偏差并進行糾正，直至整個工程竣工。利用BIM 模型技術執行上述進度控制內容，能夠大大節約時間并有效提高進度分析的準確性，進而實現對建筑施工過程的全過程動態控制[5]。

4 結語

綜上所述，為了應對日趨復雜的建筑項目施工因素，引入BIM 技術，基于3D、4D、5D 模型做施工進度的精細化管理，可以有效解決各專業沖突等問題，對優化進度管控、質量提升、縮短工期起到了積極作用。